Die 6. Stunde: Wetterstation – Temperatur

wetterNachdem wir uns in den vergangenen Stunden mit dem Modul der Wissensfabrik beschäftigt haben und damit die Grundlagen der Calliope Programmierung erworben haben, wollen wir nun mögliche Anwendungen des Calliope Mini in den Vordergrund stellen.

Wir stützen uns im Folgenden auf die Code-your-Life Unterlagen für eine Wetterstation.

thermoIn dieser Stunde dreht sich alles um die Temperatur. Wo kommen wir mit Temperatur in Verbindung, wie kann man sie messen und natürlich wie können wir den Calliope dafür verwenden….

 

Thema  Unterlagen  Dauer
Einleitung Temperatur: Was ist Temperatur, woher bekannt? Welche Thermometer kennt ihr?.. Arbeitsblatt Temperatur 15
Aufgabe: Programmieren Thermometer. Neu: Anzeige soll dauerhaft sein. Dauerhaft Schleife einführen. 10
Keine Präsentation, stattdessen Experimente. Kühlpack?, Finger auf Prozessor, in die Sonne legen? Arbeitsblatt Temperatur 20

 

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Bemerkenswert

Calliope Mini

Der Calliope Mini ist eine kleine Microcontroller Platine, die für den Einsatz in der Grundschule konzipiert wurde. Ziel ist es, den Kindern die Grundlagen des Programmierens näher zu bringen. Dazu wird eine sehr intuitive, grafische Programmiersprache verwendet.

UnbenanntIn diesem Blog möchte ich unsere Erfahrungen mit dem Calliope Mini im Rahmen der Computer AG an der Grundschule Heilbronn-Horkheim beschreiben. Ich hoffe es finden sich weitere Nachahmer, die helfen den Calliope an weiteren Schulen zum Einsatz zu bringen.

Einige weitere Calliope Projekte habe ich außerhalb des Blogs unter „Projekte“ veröffentlicht.

Für weitere Informationen über den Calliope Mini sei die Calliope Website und natürlich dieser Blog empfohlen.

 

Viel Spaß beim Lesen des Blogs und beim selber Ausprobieren….

Ingo Dwertmann

Die 5. Stunde: Hanna muss ins Krankenhaus

hanna

Die Stunde fünf wollen wir zur weiteren Vertiefung des Handlings von PXT und calliope nutzen. Inhaltlich kommt erst mal nicht hinzu. Nur gibt es dieses Mal keine klare Aufgabenstellung, sondern die Kinder sollen selber kreativ werden.

Dazu verwenden wir das Blatt4 des Calliope Moduls aus der Wissensfabrik. Hier muss der armen Hanna im Krankenhaus geholfen werden…..

Thema Unterlagen Dauer
Einleitung / Was haben wir beim letzten Mal gemacht 1
Vorlesen: Hanna muß ins Krankenhaus Wissenfabrik B8.4 5
Gemeinsam besprechen: Wie geht es Hanna, Was sind ihre Probleme? Was kann Hanna helfen. Ideen sammeln. Ggf. Anleiten:  z.B. Würfel für ein Spiel , Alarmanlage für den Teddy, JA / Nein Antworten mit Knöpfen, Fieberthermometer, Musikstück

Jedes Team eine Aufgabe

  10
Am PC Umsetzen   15
Alle Hex Files werden auf USB Stick gesammelt.  Schüler PCs aus. Jedes Team stellt erst am Beamer (Lehrer PC) und dann am Calliope vor.  Dazu alle setzen sich nach vorne. 15
Zusammenfassung / Ausblick 0

Die 4. Stunde: Erste Programmieraufgaben

Nach dem Ausprobieren von PXT in der letzten Stunde wollen wir uns in der vierten Stunde ausführlicher mit PXT und dem calliope beschäftigen.

Zuerst einmal zeigen wir am Beamer wie ein PXT Projekt benannt, auf dem PC im Download Ordner gespeichert und dann wieder in PXT geladen wird. Auch das Verschieben des Projekts auf den calliope wird gezeigt.

Dann wird in Teams eine Aufgabe programmiert, simuliert, gespeichert und auf den calliope übertragen. Jedes Team kann sich eine Aufgabe aus dem Arbeitsblatt aussuchen und wenn die Zeit es erlaubt auch erweitern. Wenn möglich sollten unterschiedliche Aufgaben gewählt werden.

 

Wenn alle fertig sind kann jedes Team das Ergebnis präsentieren. Dazu werden alle Hex Files auf einem USB Stick gesammelt und die Schüler PCs runtergefahren. Die Präsentation erfolgt dann für jedes Team am Lehrer PC / Beamer vom USB Stick. Vorgestellt werden sollte das Programm in PXT, die Simulation und der programmierte calliope.

Einleitung / Was haben wir beim letzten Mal gemacht 5
Am Beamer zeigen: PXT: Speichern und wiederherstellen in den DWL Folder. Verschieben auf den Calliope. Wissensfabrik B8.2 auf Calliope laden 5
Aufgaben nennen. Jedes Team sucht sich eine Aufgabe aus. => an die Rechner. Jedes Team programmiert, simuliert, speichert auf dem PC und auf dem calliope.  Wissensfabrik B8.3 15
Alle Hex Files werden auf USB Stick gesammelt.  Schüler PCs aus. Jedes Team stellt erst am Beamer (Lehrer PC) und dann am Calliope vor.  Dazu setzen sich alle nach vorne. 20
Zusammenfassung / Ausblick 5

Die 3. Stunde: Der Calliope Mini

Nun geht’s ans Eingemachte…

Ziel der dritten Stunde ist es den Calliope mini kennen zu lernen und erste Erfahrungen mit dem Editor PXT zu machen. Warum wir diesen Editor verwenden, habe ich hier  beschrieben.

Grundlage ist wieder das Wissensfabrik Modul. Dieses Mal Arbeitsblatt 2.

Zuerst haben wir die Calliopes ausgeteilt und die Kinder machen lassen, jedoch noch ohne PC. Auf dem Calliope hatten wir zuvor eine Beispielapplikation geladen, die Reaktionen auf Schütteln oder Knopfdruck zeigt. Das Anschließen der Batterie haben alle wunderbar hinbekommen und einfach mal ausprobiert. Großer Spaß ;-).

 

CalliopeMiniNach ein paar Minuten haben wir die Kinder dann die Elemente des Calliopes benennen lassen und auf ein Arbeitsblatt, das nur den Calliope zeigt, eintragen lassen, dabei farblich zwischen Eingabe- / Ausgabeelementen unterschieden,  dann noch einmal am Beamer gezeigt. Helligkeit / Temperatur werden von den Kindern normalerweise nicht gefunden und können dann noch nachgetragen werden.

Dann ging’s an die PCs. Im Raum haben wir im hinteren Bereich die PCs aufgebaut, so dpxtass wir im vorderen Bereich ohne Ablenkung den ersten Teil der Stunde machen konnten.  Zuerst haben wir am Beamer PXT einmal in den Grundzügen erklärt: Simulation, Menü und Programmierbereich. Dann haben die Kinder losgelegt. Wir hatten im Vorfeld einen Shortcut für PXT auf dem Desktop abgelegt. So ging’s schneller….  Wir haben keine Aufgabenstellung vorgegeben und die Kinder haben recht schnell einfache Programme hinbekommen und simuliert.

Anders als im Arbeitsblatt haben wir den Calliope noch nicht an den PC angeschlossen… Die Zeit reicht nur für einen ersten Eindruck in PXT. Dann ist auch schon Zusammenfassung angesagt.

Thema Unterlagen Dauer
Einleitung / Was haben wir beim letzten Mal gemacht 5
Calliope Einführung: Verteilen, ausprobieren, beschreiben. Beispiel Applikation:  Start: „Hallo“  A: Lachen, B: neutral, schütteln : Weinen mini-Start.hex 10
Überleitung EVA Calliope: Sensoren benennen,  Prozessor,  Aktuatoren benennen. EVA Calliope 10
Übung PXT Simulation. Wissensfabrik B8.2 bis Simulation 15
Zusammenfassung / Ausblick Hinweis auch zu Hause möglich. Url zu PXT ist im Arbeitsblatt. 5

 

Die 2. Stunde – Roboschüler

Ziel: Das EVA Prinzip: Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe verstehen und ausprobieren.

Eva_Mensch

Grundlage sind wieder die Unterlagen aus der Wissensfabrik. Wir haben zuvor noch zur Verdeutlichung des EVA Prinzips eine kleine Ballfangübung eingeschoben. Dabei sollten die Kinder beschreiben was passiert ist. Das Auge sieht (Eingabe), das Gehirn verarbeitet und die Hand fängt (Ausgabe). Dazu ein Bild eva_PCzur Veranschaulichung. Anschließend haben wir das Prinzip auf den PC übertragen.

Aus dem Wissensfabrik Modul haben wir dann die zweite Hälfte des ersten Arbeitsblattes verwendet und zwar die Aufgabe 5. Die Übung haben wir aber ein wenig abgewandelt. Jede Gruppe hat zwei PostIts bekommen, die mit A und B beschriftet wurden und als „Knöpfe“ dienen. So konnten die Kinder sich die Knöpfe anheften und sich gegenseitig auf einem Blatt Papier programmieren und dann ihre Programmierung vorführen.

Thema Unterlagen Dauer
Einleitung / Was haben wir beim letzten Mal gemacht 5
Ball fangen und beschreiben was passiert ist 5
EVA Mensch: Auge, Hirn, Hand EVA Mensch 5
EVA PC:  Sensor, Prozessor, Aktor EVA PC 5
Übung: Roboschüler.  Gruppenbildung. Ca. 4 Gruppen. Jede Gruppe ein Programm. Alle 4 Programme vorstellen / ausprobieren Wissensfabrik B8.1 Aufg. 5 20
Zusammenfassung / Ausblick: Das nächste Mal mit Calliope und PC 5

Fazit: Nicht zu lange auf der Theorie rumreiten ;-).

Die 1. Stunde – Robolehrer

Robo

In der ersten Stunde sind natürlich erst einmal alle 17 angemeldeten Kinder da und die ersten Minuten werden mit organisatorischen Dingen verbracht. Wer ist im ersten Halbjahr dran, wer im zweiten,…

Ziel der ersten Sunde war es, mit den Kindern ins Gespräch zu kommen, ihre Erfahrungen abzufragen und spielerisch erste Programmiererfahrungen zu machen.

Hier unser grober Ablauf:

Thema Unterlagen Dauer
Einleitung Vorstellung,… 5
Unterrichtsgespräch: Wer hat Erfahrungen mit Computern? Wozu werden Computer bei den Kindern genutzt? 10
Warum machen Computer was sie machen? Was ist SW ?  Was ist programmieren? 5
Übung: Robolehrkraft Gruppenbildung. Ca. 4 Gruppen. Jede Gruppe ein Programm. Alle 4 Programme vorstellen / ausprobieren Wissenfabrik B8.1 Aufg. 1,2,3,4 20
Zusammenfassung / Ausblick:

  • Was brauchen wir:  Stifte, Zettel, Schnellhefter
  • Calliope zeigen mit kleinem Beispielprogramm.
  • Beispiel Applikation: Start: „Hallo“  A: Lachen, B: neutral, schütteln: Weinen
mini-Start.hex 5

Zeitlich wurde es am Ende etwas knapp, da der organisatorische Teil viel Zeit in Anspruch genommen hat. Besser das Unterrichtsgespräch etwas kürzer halten….

 

 

Die Schule beginnt

Schulanfang! Nun geht’s los.

20171005_142105Die Calliope Mini sind rechtzeitig eingetroffen und wurden mit Freude ausgepackt. Wir haben die vorhandenen Rechner entstaubt und einsatzfähig gemacht.


Die Anmeldungen für die AGs laufen. Die Grundschule Heilbronn-Horkheim ist zweizügig. Wir haben die AG für die 3. und 4. Klassenstufe ausgeschrieben und auf maximal 12 Kinder begrenzt.  Wie viele Anmeldungen wird es geben? Bekommen wir die AG voll? Haben wir zu viele Anmeldungen? In dem Fall würden wir die AG auf ein Halbjahr begrenzen und dann im zweiten Halbjahr durchtauschen.

Eine spannende Woche …..

20171005_142305

Update: Wir haben 17 Anmeldungen. Daher werden wir die AG zweiteilen und mit 8 Schülern im ersten Halbjahr starten. Im zweiten Halbjahr sind dann die anderen 9 Kinder dran.

Wir freuen uns über die Resonanz und auf den Start !!

 

 

 

 

Die Qual der Wahl – Unterrichtsmaterial

Nachdem das Tooling entschieden war, geht’s nun um die Inhalte. Wie den Kinden der Calliope näherbringen, wie das Programmieren schmackhaft machen?

RoboNachdem Calliope mini im Saarland und anderen Bundesländern schon in einigen Grundschulen eingesetzt wird, lassen sich im Netz mittlerweile viele schöne Beispiele und Unterlagen finden. Hier eine kurze Auflistung der aus meiner Sicht besten Angebote:

codeWir haben uns für unsere Computer AG an der Grundschule zuerst einmal für das Modul der Wissensfabrik entschieden. Hier gibt es eine super Einführung ins Programmieren, die auch für Kinder ohne Vorerfahrung gut geeignet ist. Am Ende des Moduls können die Kinder mit dem Calliope umgehen und haben die Grundlagen im Programmieren um weitere Aufgaben angehen zu können.

20171002_160032Anschließend haben wir geplant, ein größeres zusammenhängendes Projekt zu verwirklichen. Da bietet sich entweder die Wetterstation von Code-your-Life oder aber das Legoauto der Software AG an. Die Entscheidung ist sicher auch abhängig vom Budget und wir werden sie später treffen.

 

 

Die Qual der Wahl – Editoren

Nachdem die Computer AG im kommenden Schuljahr nun gesetzt war, war ich in der Pflicht. Nun galt es sich mit den Inhalten zu beschäftigen.

Zuerst einmal war die Auswahl des Editors zu treffen. Für den Calliope gibt es drei verschiedene Editoren:

Calliope mini Editor:

calliope_miniEin sehr einfacher Editor, mit dem sehr grundlegende Dinge gemacht werden können. Eine Simulation am PC gibt es nicht. Es ist zum Ausprobieren also immer der calliope selber nötig.

PXT:

pxtEin Editor von Microsoft mit sehr guter Simulation, die direkt live an der Seite mitläuft. Es können so ziemlich alle Features des Calliope programmiert und simuliert werden. Einzig die Simulation der Motoransteuerung fehlt noch.

Open Roberta Lab®:

or_logoEin Editor vom Frauenhofer Institut. Dieser Editor wird in den Cornelsen Begleitmaterialien verwendet. Es lassen sich alle Features programmieren sowie auch Teile zu Funktionen zusammenfassen. Leider ist die Simulation noch nicht ausgereift. Hier kommt es oft zu Problemen.

Aufgrund der guten Simulationsmöglichkeiten habe ich mich für PXT entschieden. Alle Editoren können auch von der calliope Website aus gestartet werden.